江苏如东机器人教育捷报频传
江苏省如东县教育局 康海群
从无所不知的语音助手到复制人类思维的虚拟替身,人工智能对我们的生活产生了重大影响,它必将越来越紧密地参与到人类的未来命运中。作为培养未来人才的学校教育,该如何抓住机遇,积极迎接人工智能带来的挑战呢?江苏省如东县中小学作出了响亮的回答。
炫舞赛场
载誉而归
2月10日,从北京科技大学传来喜讯,在刚刚落幕的2017年RoboRAVE国际机器人大赛亚洲公开赛骑士比武挑战赛中,如东县岔河中学与如东县河口镇景安小学、景安初中组团参赛,取得了“两冠一季”的优异成绩,获得于5月在哥伦比亚麦德林举办的RoboRAVE全球总决赛的参赛资格,届时将代表中国,和来自世界各地的机器人高手角逐这一比赛项目的世界冠军。
RoboRAVE国际机器人大赛是由美国英特尔公司赞助和支持的国际机器人赛事,也是全球最有影响力的中小学生机器人教育赛事,迄今已开展了16年,每年吸引来自中国、美国、加拿大等十多个国家的数万名学生踊跃参加。
2012年,中国加入了RoboRAVE大家庭,并成为亚洲区的组织国。据悉,我国将在2019年承办RoboRAVE国际机器人大赛总决赛,届时来自世界各地的青少年机器人爱好者将齐聚一堂,共襄盛事。
RoboRAVE国际机器人大赛不限定器材,以“团队”“快乐”“分享”作为口号,将探究式学习和基于项目式学习的优秀教育理念贯穿其中,涉及计算机编程、机器人搭建等相关知识。比赛分为小学、初中、高中三个不同级别,设有冰壶擂台挑战赛、骑士比武挑战赛、勇攀高峰挑战赛、超级巡线挑战赛、灭火挑战赛、创新工程挑战赛6个项目。本次大赛上,如东县的三所学校成为最令人瞩目的三匹黑马,在现场刮起了一阵强劲的“如东旋风”。
驽马十驾 功在不舍
如东县岔河中学近年来高度重视学生社团建设,其中科技社团中的机器人代表队在2016年获得了如东县教育机器人、物联网比赛活动团体一等奖及南通市“首开紫郡杯”教育机器人竞赛特等奖等多项奖项。
学校于2015年9月正式成立机器人社团,成员由最初的3人发展到现在的30余人,机器人也由最初的1台增加到如今的8台。机器人社团每周二下午第四节课在机房活动。社团老师由程序设计入手,多人合用一台设备进行小组合作,带领学生走进机器人的世界。
“机器人社团成立一年多,同学们动手动脑,在科技殿堂中尽情放飞梦想。”指导教师潘红卫介绍。寒假里,三名同学从结构搭建、程序设计、方案预设等方面认真准备,不厌其烦地组装搭建机器人、编辑路线,为一举夺冠打下了扎实的基础。
“我们机器人社团以娱乐为主,让孩子在玩中学、做中学,在实践中培养动手能力、逻辑思维能力。在学习创意编程时,我们以小游戏为例充分调动学生的兴趣;在机器人学习时,教师们会设计趣味性的小任务让孩子设计。”这样的活动,在该校校长任乃国看来,是十分有意义的。
如东县河口镇景安小学一贯注重学生综合实践能力的培养,学生社团每周定期开展各项活动,培养了学生的兴趣,提高了学生的综合素质。学校机器人社团先后在市、县教育机器人、物联网比赛活动中荣获团体一等奖,多名学生在各级教育机器人竞赛中荣获特等奖。2016年12月,学校组队参加国际机器人世锦赛,荣获团体二等奖。这次,王亚飞老师带领陈昊明、李杨晨、戴尤月、孙瑞鑫四名选手一路过关斩将,经过两天的激烈角逐,成功拔得头筹。
副校长叶亚均说:“RoboRAVE机器人比赛的现场好像一个超大型的嘉年华活动,在这里,交流和分享是常态,欢笑和热情充满比赛现场。选手们互学共鉴,不停地调试程序、改进机器人的结构,争取更好的成绩。在这样的互动过程中,学生们的综合能力得到了全面锻炼。”
如东县河口镇景安初中是江苏乃至全国的课改典型,特别注重对学生进行科技教育。该校机器人社团成立短短两年,已有近200人获得了国内外各级机器人与物联网竞赛奖项。学校也已发展成为江苏省青科协“三星级团体会员”,并被授予“好好搭搭在线创客教育示范学校”。
刚开始时,社团还是个只有8名成员的兴趣小组。尽管一套基于Arduino平台的机器人器材也只有八九百元,但对于农村学校而言,本来公用经费就紧张,再加上大多数人连什么是机器人与物联网都不明白,买了学生能不能用起来?学生能不能驾驭自如?一切都是未知数。很多学校望而却步,校长孙刘华却独具慧眼,毅然从学校窘迫的公用经费里抽出几千元购买了4套设备。他坚信,以农村孩子特有的钻研劲头,一定能搞出点名堂来。
果然不出所料,2015年4月,在南通市首届教育机器人大赛中,该校4名选手取得了1个特等奖、2个一等奖和1个三等奖的佳绩,社团开始在各级机器人竞赛中崭露头角。
在首战告捷后,学校又采购了一批基于Arduino平台的机器人与物联网器材,下决心在全校开展机器人与物联网普及课程;同时将普及课程中脱颖而出的学生吸收引进社团,给他们提供更大更广的舞台。自此,社团规模逐步扩大。社团参加省、市、县机器人与物联网竞赛,先后有6人获特等奖、13人获一等奖、16人获二等奖、20人获三等奖,辅导教师袁霄多次获优秀辅导教师(教练员)奖,学校也多次获市、县团体一等奖、省团体三等奖。2016年2月,在北京航空航天大学举办的2016年RoboRAVE国际机器人大赛亚洲公开赛中,13名参赛学生在强手如林、器材落后的情况下表现不俗,3名学生获“勇攀高峰挑战赛”组一等奖,4名学生获“骑士比武挑战赛”组二等奖,3名学生获“超级巡线挑战赛”组三等奖,3名学生获“灭火挑战赛”组三等奖,为以后的比赛积累了宝贵的经验,袁霄荣获最佳团队指导奖。
在孙刘华看来,只有普及机器人与物联网课程,才能让这些优秀的农村孩子脱颖而出,才能让这些优秀的农村孩子有机会展现才能!
从2015年开始,全国各地掀起了“创客教育”“创客空间”建设热潮,但创客教育的开展还需要有相应的设备与空间提供强有力的平台支撑。为此,学校借助申报“省薄弱初中质量提升工程”这一契机,在2016年暑期成立了南通市首家农村初中校园创客空间——香樟树创客空间,农村孩子终于有了共同参与协作的空间。学生的体验和想象力拓展了,动手创造力提高了,跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力等现代人必须具备的能力也得到了培养。
因时而动
顺势而为
在如东,除普通中小学涉足人工智能教育喜报频传外,江苏省联合职业学院(下称“省联院”)如东分院机器人创新团队“联院FTD”同样战果辉煌。
2016年10月21日,在北京2016世界机器人大会上,陈磊老师率领12级财经商贸系蔡元淇、13级机电工程系黄秋亮两位同学参会,获水中机器人管道巡检项目一等奖。10月28日,在湖南长沙2016年中国机器人大赛上,团队参加武术擂台三个子项目,获得优异成绩,其中13级机电高职1班施浩然和2班季苏男、沈杨赟制作的车型机器人,勇夺“无差别2V2”项目一等奖第二名(亚军);13级机电高职2班黄秋亮、陈金峰、缪顾鑫、缪昌亮制作的人型机器人,在“仿人1V1”竞赛中获二等奖。
这两项大赛吸引了15个国家和地区以及全国28个省、自治区、直辖市的多所高等院校专业选手同台竞技,可谓高手如林。面对强劲的竞争对手,省联院如东分院机器人创新团队的高职学生并未胆怯,他们沉稳地操作水下机器人,检测出全部漏油点,出色地完成任务。用黄秋亮同学的话来说:“平时我们花了大量的时间和精力来研究机器人的程序设计、结构设计安装、电路设计制作、策略调式、创新创意等,最后测试的效果还算理想。虽然这次我们获得了第二名,但其实我们可以做得更好。”团队同学信心满满,纷纷表示要争取新的突破,直至夺冠凯旋。
省联院如东分院积极研究“中国制造2025”背景下的工业机器人专业建设。去年秋季,学校开设机电专业工业机器人方向,共招收学生40人。学校从高校引进3位专业教师,筹措240万元添置专业设备,构建符合企业高素质技能要求的、教学与鉴定相结合的工业机器人技术专业课程体系和人才培养模式。同时,学校借助机器人创新团队多途径开展专业建设。目前,工业机器人专业建设初见成效,从机器人创新团队的建立和国赛季军,到机器人专业的开设和国赛亚军,省联院如东分院机器人专业建设正在走向成熟,正在为培养符合本地区域工业机器人集成及应用企业需求的实用型复合型人才而努力。
南黄海之滨的如东县,勇当时代弄潮儿,在机器人教育领域瞄准为未来培养“智造者”的目标,扬帆远航,呈现出千帆竞发的良好态势,为素质教育的发展增添了活力。